合成氨工业用氢和氮在催化剂作用下直接合成,下表表示在一定温度和压强作用下达到动态平稳时氨的含量。达到平稳时混合气体中氨的含量(体积百分比)(氮气和氢气的体积比是

合成氨工业用氢和氮在催化剂作用下直接合成,下表表示在一定温度和压强作用下达到动态平稳时氨的含量。达到平稳时混合气体中氨的含量(体积百分比)(氮气和氢气的体积比是

题型:不详难度:来源:
合成氨工业用氢和氮在催化剂作用下直接合成,下表表示在一定温度和压强作用下达到动态平稳时氨的含量。
达到平稳时混合气体中氨的含量(体积百分比)(氮气和氢气的体积比是1:3)
氨含量      P(大气压)
t(℃)
100
200
300
600
1000
200
81.5
86.4
89.9
95.4
98.8
300
52.0
64.2
71.0
84.2
92.6
400
25.1
38.2
47.0
65.2
79.8
500
10.6
19.1
26.4
42.2
57.5



 
右图是一透热性能很好的坚固容器,活塞C可左右移动。其总体积为44.8L,现将400℃、300大气压的氢气33.6L和400℃、
300大气压的氮气11.2L充入容器中,当两者反应达到动态平稳
时,若保持混合气体的温度和压强仍为400℃和300大气压,求:
(1)容器是向外界放热,还是吸热?为什么?
(2)试计算充入容器中氮气质量是多少克?
(3)活塞C要向左侧移动的距离与容器全长之比是多少?
答案
(1)该反应是放热反应,若保持反应时温度不变,容器必须向外界放热.
(2) 1.7×103g
(3)活塞C向左移动距离与活塞全长之比为=0.24
解析
(1)由表中查出在400oC、300大气压条件下氢、氮混合达到动态平衡时的氨的含量为47%。
氢和氮反应方程如下
N2+3H2 2NH3+92.4kJ
该反应是放热反应,若保持反应时温度不变,容器必须向外界放热.
(2)因为
所以V0==1363L,则
m=×28=1.7×103g
(3)动态平衡时氢和氮的含量均为53%,其总体积为V"=(33.6+11.2)×0.53=23.74L
反应后生成氨的体积为
V"=(33.6+11.2)×0.47÷2=10.53L
则反应后总体积为
V=V"+V"=34.72L
活塞C向左移动距离与活塞全长之比为=0.24
举一反三
(12分)把一块已经被氧化了的镁3.2 g放入到47 mL密度为1.07 g·cm的稀硫酸中,生成0.2 g氢气。求被氧化的镁的质量是多少,所得溶液溶质质量分数为多少。
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(5分)汽油不完全燃烧的化学方程式为:
2C8H18(l)+23O2(g)12CO2(g)+4CO(g)+18H2O(l)
人体吸进CO后,CO与人体血红蛋白结合而引起中毒。如果每辆汽车满负荷行驶,每天约有28.5 g汽油不完全燃烧。现有某40万人口的中等城市,如达到中等发达国家水平,平均每10人拥有1辆汽车。请计算这些汽车满负荷行驶时,每天可产生多少千克CO。
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(5分)1 mol CH4气体完全燃烧放出的热量为802 kJ,但当不完全燃烧生成CO气体和液态H2O时,放出的热量为519 kJ。如果1 mol CH4与n g O2燃烧生成CO、CO2气体和液态H2O,放出731.25 kJ热量。
(1)写出CH4气体不完全燃烧的热化学方程式。
(2)计算n的值。
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1 g正丁烷(C4H10)燃烧生成CO2和液态水,放出49.6 kJ热量,则其热化学方程式为(   )
A.2C4H10+13O28CO2+10H2OΔH="-5" 753.6 kJ·mol-1
B.2C4H10(g)+13O2(g)8CO2(g)+10H2O(l) ΔH="-49.6" kJ·mol-1
C.2C4H10(g)+13O2(g)8CO2(g)+10H2O(l) ΔH="-2" 876.8 kJ·mol-1
D.C4H10(g)+132O2(g)4CO2(g)+5H2O(l) ΔH="-2" 876.8 kJ·mol-1

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已知:①C(s)+1/2O2(g)══CO(g) ΔΗ1="-110.35" kJ·mol-1
②CO(g)+1/2O2(g)══CO2(g) ΔΗ2="-282.57" kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)══CO2(g) ΔΗ3 则ΔΗ3等于(   )
A.+172.22 kJ·mol-1
B.-172.22 kJ·mol-1
C.+392.92 kJ·mol-1
D.-392.92 kJ·mol-1

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